單細胞測序技術
是指在單個細胞水平上對轉錄組或基因組進行擴增並測序，以檢測單細胞在基因組（結構變異-Structural Variations-SVs；拷貝數變異-Copy number variants-CNVs；單核苷酸變異-Single nucleotide variants-SNVs等），轉錄組學（RNA表達水平；轉錄本的選擇性剪接），表觀組學（DNA 甲基化等），蛋白組學多個組學的數據（如下圖所示）。
為什么要做單細胞測序以及如何實現單細胞測序？
單細胞測序技術的突出優點是可以從細胞圖譜的角度，探測細胞特異性以及細胞間的差異，探索細胞間的協同運作方式，研究組織異質性問題。根據細胞層面的特征對疾病進行深度刻畫。
目前的單細胞測序平台
大規模被使用的單細胞測序平台主要有以下五種：
10x Chromium Single Cell Gene Expression Solution；
BD Rhapsody? Single-Cell Analysis System；
Illumina? Bio-Rad? Single-Cell Sequencing Solution；
ICELL8 Single-Cell System；
C1? 單細胞全自動制備系統。
為什么要使用單細胞測序？
對於多細胞生物來說，細胞與細胞之間是有差異的。
比如說，受精卵從一個細胞開始分裂，並逐漸形成囊胚，最終發育成個體的時候，細胞與細胞之間的差異會越來越大：有的分化成神經元，有的分化成骨骼肌，各自表達着不同的遺傳信息，承擔着不同的生理功能。
又比如在腫瘤組織中，腫塊中心的細胞，腫塊周圍的細胞，淋巴轉移灶的細胞，以及遠端轉移的細胞，其基因組和轉錄組等遺傳信息，是存在差異的。而這種差異，在臨床上，可以決定該腫瘤對某種療法是否有效。
這就是所謂的遺傳信息的異質性。
傳統的研究方法，是在多細胞水平進行的。因此，最終得到的信號值，其實是多個細胞的平均，丟失了異質性的信息。為了讓大家能夠更加直觀地理解這個問題，看下面這張圖：
為了檢測某個蛋白質的表達量，可以用Western blot和流式細胞術來實現。但是，用Western blot的話，並沒有辦法區分上述的情況：目的蛋白只在10%的細胞中強表達，還是在50%的細胞里中等表達，還是在所有細胞中弱表達呢？因為最終電泳跑出來，就是一條差不多強度的帶。但如果用流式細胞術這種在單細胞水平對熒光強度加以測定的技術，就能區分上述的情況了。
同樣道理，單細胞測序能夠檢出混雜樣品測序所無法得到的異質性信息。而這將帶領整個遺傳學領域進入新的次元。
需要測多少細胞？
單細胞 RNA-seq 為我們了解組織的組成等提供非常好的工具，而單細胞測序的效果也取決於我們到底測多少細胞，一般而言幾百個細胞的單細胞測序不僅僅捕獲常見的細胞成分，對於一些稀少的細胞類型也會測到，不過，需要考慮的情況是我們捕獲細胞的方法是否具備一定的偏頗？比如不同類型細胞的大小？細胞的形態？是否會對細胞的獲取有所傾向？同時我們還需要考慮實驗產生的誤差，我們需要估計我們所操作的成功率，由於 RNA 降解，細胞的凋亡等，這些數據將會被排除，我們初始選擇的細胞個數往往會大於我們目標測序的細胞個數。
需要測多深？
如果我們使用 UMI 計數方法（ UMI 計數，是指在建庫過程中，通過在引物上，增加隨機序列，則對於同一種 mRNA 連上同樣的 UMI 概率幾乎為 0，則我們可以忽略由於 PCR 造成的誤差，對於一種 mRNA，測到的 UMI 數量可以近似看成 mRNA 的表達個數），推薦每一個轉錄本至少覆蓋 3-4 倍，確保一些低表達的 mRNA 不會因為 noise 而被忽略，一般而言，illumina 的一條 lane 中最終可以被使用的數據大概占 50%，另一些 reads 因為實驗技術所限，為一些 adaptor 等無效序列。
REF
https://zhuanlan.zhihu.com/p/269461589
https://zhuanlan.zhihu.com/p/28844468
https://www.plob.org/article/11101.html